CN101950060B - 层绞式光缆 - Google Patents

Abstract

一种层绞式光缆，属于光纤光缆技术领域。包括缆芯、包覆在缆芯外的保护层和挤覆在保护层外的护套层，所述缆芯包括由外壁涂抹有油脂的直径为1.0-3.2mm的钢丝和挤覆在钢丝外的塑料垫层构成的中心加强件和两个以上的与中心加强件绞合的并且各自容纳有多根光纤的松套管，特征在于：所述钢丝的外壁上构成有凹槽，所述的塑料垫层嵌入到所述的凹槽内。本技术方案由于在中心加强件的钢丝外构成有凹槽，因此在无需去除涂抹于钢丝外的油脂的前提下保证塑料垫层与钢丝良好结合，避免缆芯出现纵向渗水。

Description

层绞式光缆

技术领域

本发明属于光纤光缆技术领域，具体涉及一种层绞式光缆。

背景技术

随着通信事业的发展，光缆由于传输信息大而被广泛应用于通信领域。应用于通信领域中的光缆结构大致有三种：一是层绞式光缆；二是中心束管式光缆；三是骨架式光缆。

层纹式光缆是将已着色的光纤与油膏同时加入到由高模量塑料制成的松套管中，光纤在配套管内可以移动，不同的松套管沿中心加强件(也称中心加强芯)绞合制成缆芯，缆芯外加防护材料，得到松套层绞式光缆。层绞式光缆的主要特点有：松套管材料本身具有耐水解特性和良好的强度，管内充以特种油膏，对光纤进行保护；中心加强件处于缆芯中央位置，松套管以适当绞合节距围绕中心加强件层绞，通过控制光纤余长和调整绞合节距，可使光缆具有良好的抗拉性能和温度特性；松套管和加强芯之间用缆膏填充绞合在一起，保证了松套管和中心加强件之间的防水性能。在中国专利文献中可大量见诸关于层绞式光缆的技术方案，例如：CN2396405Y公开的层绞式小缆芯ADSS光缆；CN2458637Y介绍的高效阻水半干式层绞轻铠光缆；CN2508257Y披露的松套层绞式光纤光缆；CN2624229Y提供的护套夹带钢丝层绞式光缆、CN2802529Y揭示的室内外一体化层绞式光缆以及公开号CN101231370A、CN101382629A、CN101458380A、CN101592766A、公布号CN101697028A和公布号CN101706601A，等等，均涉及了层绞式光缆。

中心束管式光缆通常简称为中心管式光缆，其是将光纤套入由高模量塑料制成的螺旋空间松套管中，套管内填充防水化合物，套管外施加一层阻水材料和铠装材料，两侧放置两根平行钢丝并挤制聚乙烯护套而构成。这种结构形式的光缆在中国专利文献中也同样可以大量见诸，例如：CN2559002Y、CN2168265Y和CN2537988Y等等。

骨架式光缆也称森伯格骨架式光缆，较适合于架空和管道安装环境，在中国专利文献中依然可以大量见诸，例如CN1617006A、CN2486980Y、CN101359072A、CN201181350Y、CN2876812Y、CN2869902Y以及CN2550786Y，等等。

层绞式光缆(以下称前者)相对于中心管式光缆(以下简称后者)而言，具有以下拔萃之处：就结构而言，前者的光纤余长比后者的光纤余长更容易控制；就防水性而言，前者显著优于后者，因为前者由多个不同的松套管组成，直径相对较小，而后者的松套管直径较粗，光纤均封装在一个松套管内；就机械性能而言，前者的抗拉强度优于后者；前者可达数十至数百芯，而后者仅为几十芯；就敷设方式而言，前者应用场合广，例如架空、直埋、管道和水下均能适用，而后者具有挑剔性；就安装的便利性而言，前者的安装比后者方便，因为后者的纤芯集合在同一松套管中，当缆开剥后，所有光纤全部暴露，而且充满油膏，不便安装，而前者因由多个不同的松套管组成，故可选择开剥松套管，便于安装使用。

由于在前述的三种光缆中，层绞式光缆的制造工艺最为成熟，并且约为80％以上的场合均使用层绞式光缆，因此，层绞式光缆在通信领域最受器重。

由上述说明可知，由于层绞层光缆具有结构稳定、纤芯容量大、抗拉强度高和安装方便等长处而被广为使用，这种光缆的结构概括而言：由内含多根光纤或光纤带的松套管、填充绳、中心加强件、防潮层(或者防压层)以及外护层构成。松套管和填充绳共同围绕位于光缆中心(中央)的中心加强件绞合形成缆芯，在缆芯外包覆防潮层或防压层，再在防潮层或防压层外以挤塑方式挤覆护套层。前述的中心加强件的材料通常使用钢丝。为了达到结构上的圆整性，中心加强件的尺寸通常随松套管与填充绳的直径之和的增大而增大，但对于光缆而言，中心加强件的主要作用是保障或者称满足机械拉伸力的要求，因而在满足拉伸力的前提下，通常在钢丝外挤覆塑料垫层藉以作为中心加强件使用，这样做的长处有三：一是缩小了钢丝的直径，使生产中盘绕更容易；二是使光缆的柔软性更为理想；三是具有经济性，即降低制造成本。然而，钢丝生产厂商为了避免钢丝生锈，通常在钢丝外涂抹一层油脂，而光缆生产厂商在涂抹油脂的钢丝外挤覆塑料垫层时，为了确保塑料垫层与钢丝之间的结合效果，以避免纵向渗水，通常使用明火将涂抹在钢丝外的油脂烧除，如此做法显然存在顾此失彼的问题，所谓的顾此，即：可以改善挤覆在钢丝外的塑料垫层与钢丝相互结合的可靠程度，钢丝与塑料垫层不会出现相对滑动情形，防水性较为理想；所谓的失彼，即：去除油脂后，钢丝的防锈效果会受到严重影响，并且采用明火烧除油脂既存在影响环境，又存在不安全隐患，用化学方法例如使用脱脂剂去除钢丝外的油脂虽可避免使用明火烧除油脂的不安全隐患(引发火灾)，但同样会致使钢丝生锈，并且用脱脂剂除油脂同样对环境产生不利因素，此外还导致光缆生产工艺步骤增加和成本增大。

综上所述，目前业界对作为中心加强件的钢丝的处置方式处于进退两难的境地，因为如果保留涂抹于钢丝外的油脂直接挤覆塑料垫层，那么由于钢丝表面极其滑润，塑料垫层与钢丝之间无法持久紧密结合，易致光缆纵向渗水，最终影响光缆的使用性能。此外，由于光缆使用的环境温度客观上是不断变化的，而钢丝与挤覆在钢丝外的塑料垫层因材质相异，热胀冷缩系数不同，在环境温度变化较大时，常常会导致塑料垫层与钢丝之间分离，进而使水份渗入，破坏光缆的性能；又因为如果去除涂抹于钢丝外的油脂，那么钢丝的防锈作用消失，钢丝会逐渐生锈，光缆的机械拉伸力受到严重影响，乃至使产品无法达到标准要求。

所以，如何在既能确保钢丝具有理想的防锈效果又能保障挤覆于钢丝外的塑料垫层与钢丝之间具有优异的结合效果这两者之间找到最佳的结合点的问题长期以来成为了光缆生产厂商极度关注并且迫切期取解决的问题，尤其是，权威者认为，在前述的两个效果(钢丝的防锈效果及塑料垫料与钢丝的结合效果)中只能选择其一，而并不能兼而得之，然而，本申请人经过了长期的有益探索，找到了解决问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明的任务在于提供一种既无需去除涂抹于钢丝外的油脂而藉以确保钢丝的防锈效果又能保障挤覆于钢丝外的塑料垫层与钢丝之间具有持久的结合效果而藉以避免纵向渗水的层绞式光缆。

本发明的任务是这样来完成的，一种层绞式光缆，包括缆芯、包覆在缆芯外的保护层和挤覆在保护层外的护套层，所述缆芯包括由外壁涂抹有油脂的直径为1.0-3.2mm的钢丝和挤覆在钢丝外的塑料垫层构成的中心加强件和两个以上的与中心加强件绞合的并且各自容纳有多根光纤的松套管，特征在于：所述钢丝的外壁上构成有凹槽，所述的塑料垫层嵌入到所述的凹槽内。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的凹槽以间隔状态构成于钢丝上，并且与钢丝的轴向中心线之间构成垂直或者与钢丝的轴向中心线之间构成有一倾斜的夹角。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的凹槽的深度为所述钢丝的直径的十分之一。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的夹角为25～60°。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的容纳有多根光纤的松套管内设有用于将光纤与松套管之间的空域填充的阻水填充剂，所述的各松套管之间的空隙内充填有阻水物。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的阻水填充剂为石油膏或阻水粉，所述的阻水物为缆膏或阻水带。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的保护层为铝带、钢带、聚酯薄膜带或阻水带。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的护套层为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的光纤为横截面形状呈圆形的光纤丝或者横截面形状呈矩形或正方形的光纤带。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的缆芯还包括有填充绳，填充绳参与所述的松套管与所述中心加强件绞合。

本发明提供的技术方案由于在中心加强件的钢丝外构成有凹槽，因此在无需去除涂抹于钢丝外的油脂的前提下保证塑料垫层与钢丝良好结合，避免缆芯出现纵向渗水。

附图说明

图1为本发明的层绞式光缆的第一实施例结构图。

图2为本发明的层绞式光缆的第二实施例结构图。

图3为本发明的层绞式光缆的第三实施例结构图。

图4为本发明所述的中心加强件的第一实施例结构图。

图5为本发明所述的中心加强件的第二实施例结构图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

实施例1：

请见图1和图4，给出的缆芯1由一个中心加强件11和五个松套管12构成，由图1所示，每个松套管12内容纳有六根横截面形状均为圆形的光纤121，并且在光纤121与松套管12的内壁之间的空隙内即光纤121之间的空隙内填充材料优选为石油膏的阻水填充剂。六根光纤121由光纤着色机着色成各自不同的颜色，不同的颜色可为安装提供识别的便利，有助于提高安装进度。作为本发明的技术要点，将构成中心加强件11的钢丝111的表面加工有凹槽1111，更确切地讲，在钢丝111的表面并且沿钢丝111的长度方向以间隔状态构成有凹槽1111，当由塑料垫层挤塑机的挤塑模具将材料为塑料的塑料垫层112挤覆到钢丝111外时，塑料垫层112能借助于凹槽1111与钢丝111可靠结合，不会发生游动现象。如此结构无需象已有技术那样将钢丝111外的油脂去除。前述的五个松套管12各自携光纤121与由钢丝111及塑料垫层112构成的中心加强件11绞合成缆芯1，绞合方式既可以以双向正弦SZ的方式也可以以单向螺旋绞合方式分布在中心加强件11的周围，中心加强件11位于五个松套管12的中央，其中，在各松套管12之间的空隙内填充阻水物123，阻水物123使用缆膏。在缆芯1外绕包保护层2，保护层2为铝带，再在保护层2外挤覆护套层3，护套层3的材料为高密度聚乙烯。在本实施例中，前述的钢丝111的直径为1.1mm，凹槽1111的深度为0.11mm。

实施例2：

请见图2和图5，给出的中心加强件11的钢丝111上的凹槽1111与钢丝111的轴向中心线之间构成有倾斜的夹角α，夹角α的角度为45°，钢丝111的直径为2.8mm，凹槽1111的深度为0.28mm。阻水填充剂122改用阻水粉，阻水物123改用阻水带，保护层2改用钢带，护套层3的材料改用线性低密度聚乙烯。其余均同对实施例1的描述。

实施例3：

图略，将松套管12的数量改为三个，每个松套管12中的光纤121的根数改为十根，将钢丝111的直径改为2.1mm，凹槽1111的深度改为0.21mm，保护层2改用聚酯薄膜带，护套层3的材料改用低烟无卤阻燃聚乙烯。其余均同对实施例1的描述。

实施例4：

图略。仅将松套管12的数量改为八个，每个松套管12内光纤121的根数改为三根，并且光纤121为横截面形状呈矩形的光纤带；钢丝111的直径改为3.2mm，凹槽1111的深度改为0.32mm，并且凹槽1111与钢丝111的轴向中心线之间构成的夹角α的角度改为60°；保护层2改用阻水带；护套层3的材料改用中密度聚乙烯，其余均同对实施例1的描述。

实施例5：

请见图3和图4，松套管12的数量有四个，并且增设有一根填充绳13，也就是说本实施例由四个松套管12与一根填充绳13与中心加强件11绞合而构成缆芯1，构成中心加强件11的钢丝的直径改为2.0mm，凹槽1111的深度改为0.2mm，凹槽1111与钢丝111的轴向中心线之间构成的夹角α的角度改为25°，其余均同对实施例1的描述。

实施例6：

图略，将松套管12的数量改为两个，每个松套管12内置入光纤121的根数改为7根，填充绳13的数量增加至四根，钢丝111的直径改为1.6mm，凹槽1111的深度改为0.16mm，其余均同对实施例1的描述。

上述实施例1-6中所述的松套管12的材料分别为：聚对苯二甲酸丁二醇酯(实施例1和实施例5)、聚丙烯(实施例2)、聚氨酯(实施例3和实施例4)和聚碳酸酯(实施例6)。

Claims (7)

1.一种层绞式光缆，包括缆芯(1)、包覆在缆芯(1)外的保护层(2)和挤覆在保护层(2)外的护套层(3)，所述缆芯(1)包括由外壁涂抹有油脂的直径为1.0-3.2mm的钢丝(111)和挤覆在钢丝(111)外的塑料垫层(112)构成的中心加强件(11)和两个以上的与中心加强件(11)绞合的并且各自容纳有多根光纤(121)的松套管(12)，其特征在于：所述钢丝(111)的外壁上构成有凹槽(1111)，所述的塑料垫层(112)嵌入到所述的凹槽(1111)内，所述的凹槽(1111)以间隔状态构成于钢丝(111)上，并且与钢丝(111)的轴向中心线之间构成垂直或者与钢丝(111)的轴向中心线之间构成有一倾斜的夹角(α)，所述的凹槽(1111)的深度为所述钢丝(111)的直径的十分之一，所述的夹角(α)为25～60°。

2.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的容纳有多根光纤(121)的松套管(12)内设有用于将光纤(121)与松套管(12)之间的空域填充的阻水填充剂(122)，所述的各松套管(12)之间的空隙内充填有阻水物(123)。

3.根据权利要求2所述的层绞式光缆，其特征在于所述的阻水填充剂(122)为石油膏或阻水粉，所述的阻水物(123)为缆膏或阻水带。

4.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的保护层(2)为铝带、钢带或聚酯薄膜带。

5.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的护套层为中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯或低烟无卤阻燃聚乙烯。

6.根据权利要求1或2所述的层绞式光缆，其特征在于所述的光纤(121)为横截面形状呈圆形的光纤丝或者横截面形状呈矩形或正方形的光纤带。

7.根据权利要求1所述的层绞式光缆，其特征在于所述的缆芯(1)还包括有填充绳(13)，填充绳(13)参与所述的松套管(12)与所述中心加强件(11)绞合。

Images